色譜法的創始人是俄國的植物學家茨維特。1905年nian,他ta將jiang從cong植zhi物wu色se素su提ti取qu的de石shi油you醚mi提ti取qu液ye倒dao人ren一yi根gen裝zhuang有you碳tan酸suan鈣gai的de玻bo璃li管guan頂ding端duan,然ran後hou用yong石shi油you醚mi淋lin洗xi,結jie果guo使shi不bu同tong色se素su得de到dao分fen離li,在zai管guan內nei顯xian示shi出chu不bu同tong的de色se帶dai,色se譜pu一yi詞ci也ye由you此ci得de名ming。這zhe就jiu是shi最zui初chu的de色se譜pu法fa。後hou來lai,用yong色se譜pu法fa分fen析xi的de物wu質zhi已yi極ji少shao為wei有you色se物wu質zhi,但dan色se譜pu一yi詞ci仍reng沿yan用yong至zhi今jin,在zai50年代,色譜法有了很大的發展。1952年,詹姆斯和馬丁以氣體作為流動相分析了脂肪酸同係物並提出了塔板理論。1956年範第姆特總結了前人的經驗,提出了反映載氣流速和柱效關係的範笨姆特方程,建立了初步的色譜理論。同年,高萊(Golay)發明了毛細管拄,以後又相繼發明了各種檢測器,使色譜技術更加完善。50年nian代dai末mo期qi,出chu現xian了le氣qi相xiang色se譜pu和he質zhi譜pu聯lian用yong的de儀yi器qi,克ke服fu了le氣qi相xiang色se譜pu不bu適shi於yu定ding性xing的de缺que點dian。則ze年nian代dai,由you於yu檢jian測ce技ji術shu的de提ti高gao和he高gao壓ya泵beng的de出chu現xian,高gao效xiao液ye相xiang色se譜pu迅xun遠yuan發fa展zhan,使shi得de色se譜pu法fa的de應ying用yong範fan圍wei大da大da擴kuo展zhan。目mu前qian,由you於yu高gao效xiao能neng的de色se譜pu往wang、高靈敏的檢測器及微處理機的使用,使得色譜法已成為一種分析速度快、靈敏度高、應用範圍廣的分析儀器。
在(zai)這(zhe)裏(li)主(zhu)要(yao)介(jie)紹(shao)氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)分(fen)析(xi)法(fa)。同(tong)時(shi)也(ye)適(shi)當(dang)介(jie)紹(shao)液(ye)相(xiang)色(se)譜(pu)法(fa)。氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)法(fa)的(de)基(ji)本(ben)理(li)論(lun)和(he)定(ding)性(xing)定(ding)量(liang)方(fang)法(fa)也(ye)適(shi)用(yong)於(yu)液(ye)相(xiang)色(se)譜(pu)法(fa)。其(qi)不(bu)同(tong)之(zhi)處(chu)在(zai)液(ye)相(xiang)色(se)譜(pu)法(fa)中(zhong)介(jie)紹(shao)。典(dian)型(xing)的(de)氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)儀(yi)具(ju)有(you)穩(wen)定(ding)流(liu)量(liang)的(de)載(zai)氣(qi),將(jiang)汽(qi)化(hua)的(de)樣(yang)品(pin)由(you)汽(qi)化(hua)室(shi)帶(dai)入(ru)色(se)譜(pu)柱(zhu),在(zai)色(se)譜(pu)柱(zhu)中(zhong)不(bu)同(tong)組(zu)分(fen)得(de)到(dao)分(fen)離(li),並(bing)先(xian)後(hou)從(cong)色(se)譜(pu)柱(zhu)中(zhong)流(liu)出(chu),經(jing)過(guo)檢(jian)測(ce)器(qi)和(he)記(ji)錄(lu)器(qi),這(zhe)些(xie)被(bei)分(fen)開(kai)的(de)組(zu)分(fen)成(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)一(yi)個(ge)的(de)色(se)譜(pu)峰(feng)。色(se)譜(pu)儀(yi)通(tong)常(chang)由(you)下(xia)列(lie)五(wu)個(ge)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng):
載氣係統(包括氣源和流量的調節與測量元件等)
進樣係統(包括進樣裝置和汽化室兩部分)
分離係統(主要是色譜柱)
檢測、記錄係統(包括檢測器和記錄器)
輔助係統(包括溫控係統、數據處理係統等)
載氣通常為氮、氫和氫氣,由高壓氣瓶供給。由高壓氣瓶出來的載氣需經過裝有活性炭或分子篩的淨化器,以除去載氣中的水、氧等有害雜質。由於載氣流速的變化會引起保留值和檢測靈敏度的變化,因此,一般采用穩壓閥、穩流閥或自動流量控製裝置,以確保流量恒定。載氣氣路有單柱單氣路和雙柱雙氣路兩種。前者比較簡單,後者可以補償因固定液流失、溫度被動所造成的影響,因而基線比較穩定。
進樣係統包括進樣裝置和汽化室。氣體樣品可以用注射進樣,也可以用定量閥進樣。液體樣品用微量注射器進樣。 gutiyangpinzeyaorongjiehouyongweiliangzhusheqijinyang。yangpinjinruqihuashihouzaiyishunjianjiubeiqihua,ranhousuizaiqijinrusepuzhu。genjufenxiyangpindebutong,qihuashiwendukeyizai50—400℃範圍內任意設定。 通常,汽化室的溫度要比使用的最高柱溫高10—50℃以(yi)保(bao)證(zheng)樣(yang)品(pin)全(quan)部(bu)汽(qi)化(hua)。進(jin)洋(yang)量(liang)和(he)進(jin)樣(yang)速(su)度(du)會(hui)影(ying)響(xiang)色(se)譜(pu)柱(zhu)效(xiao)率(lv)。進(jin)樣(yang)量(liang)過(guo)大(da)造(zao)成(cheng)色(se)譜(pu)柱(zhu)超(chao)負(fu)荷(he),進(jin)樣(yang)速(su)度(du)慢(man)會(hui)使(shi)色(se)譜(pu)峰(feng)加(jia)寬(kuan),影(ying)響(xiang)分(fen)離(li)效(xiao)果(guo)。
試樣中各組分的分離在色譜柱中進行,因此,色譜柱是色譜儀的核心部分。色譜往主要有兩類:填充柱和毛細管柱,現分別敘述如下:
1、填充柱 :填充柱由柱管和固定相組成,柱管材料為不鏽鋼或玻璃,內徑為2—4毫米,長為1—3米。往內裝有固定相,固定相又包括固體固定相和液體固定相兩種。
2、毛細管往 :毛細管柱又叫空心柱,空心柱分塗壁空心柱,多孔層空心柱和塗載體空心柱。塗壁空心柱是將固定液均勻地塗在內徑0.1—0.5毫米的毛鋼管內壁而成。毛細管的材料可以是不鏽鋼、玻璃或石英。這種色譜柱具有滲透性好、傳質阻力小等特點,因此柱子可以做得很長(一般幾十米,最長可到三百米)。和填充柱相比,其分離效率高,分析速度快,樣品用量小。其缺點是樣品負荷量小,因此經常需要采用分流技術。柱的製備方法也比較複雜;多孔層空心柱是在毛細管內壁適當沉積上一層多孔性物質,然後塗上固定液。這種柱容量比較大,滲透性好,故有穩定、高效、決速等優點。
1、熱導檢測器熱導檢測器(Thermal coductivity detector,簡稱TCD ):shiyingyongbijiaoduodejianceqi,bulunduiyoujiwuhaishiwujiqitidouyouxiangying。redaojianceqiyouredaochichitihereminyuanjianzucheng。reminyuanjianshilianggendianzuzhiwanquanxiangtongdejinshusi(鎢絲或白金絲),作zuo為wei兩liang個ge臂bi接jie入ru惠hui斯si頓dun電dian橋qiao中zhong,由you恒heng定ding的de電dian流liu加jia熱re。如ru果guo熱re導dao池chi隻zhi有you載zai氣qi通tong過guo,載zai氣qi從cong兩liang個ge熱re敏min元yuan件jian帶dai走zou的de熱re量liang相xiang同tong,兩liang個ge熱re敏min元yuan件jian的de溫wen度du變bian化hua是shi相xiang同tong的de,其qi電dian阻zu值zhi變bian化hua也ye相xiang同tong,電dian橋qiao處chu於yu平ping衡heng狀zhuang態tai。如ru果guo樣yang品pin混hun在zai載zai氣qi中zhong通tong過guo測ce量liang池chi,由you於yu樣yang號hao氣qi和he載zai氣qi協xie熱re導dao係xi數shu不bu同tong,兩liang邊bian帶dai走zou的de熱re量liang不bu相xiang等deng,熱re敏min元yuan件jian的de溫wen度du和he阻zu值zhi也ye就jiu不bu同tong,從cong而er使shi得de電dian橋qiao失shi去qu平ping衡heng,記ji錄lu器qi上shang就jiu有you信xin號hao產chan生sheng。這zhe種zhong檢jian測ce器qi是shi一yi種zhong通tong用yong型xing檢jian測ce器qi。被bei測ce物wu質zhi與yu載zai氣qi的de熱re導dao係xi數shu相xiang差cha愈yu大da,靈ling敏min度du也ye就jiu愈yu高gao。此ci外wai,載zai氣qi流liu量liang和he熱re絲si溫wen度du對dui靈ling敏min度du也ye有you較jiao大da的de影ying響xiang。熱re絲si工gong作zuo電dian流liu增zeng加jia—倍可使靈敏度提高3—7倍,但是熱絲電流過高會造成基線不穩和縮短熱絲的壽命。熱導檢測器結構簡單、穩定性好,對有機物和無機氣體都能進行分析,其缺點是靈敏度低。
2、氫火焰離子化檢測器:氫火焰離子化檢測器(Flame Ionization Detector,FID)簡稱氫焰檢測器。它的主要部件是一個用不鏽鋼製成的離子室。離子室由收集極、極化極(發射極)、qitirukoujihuoyanpenzuizucheng。zailizishixiabu,qingqiyuzaiqihunhehoutongguopenzui,zaiyukongqihunhedianhuoranshao,xingchengqinghuoyan。wuyangpinshiliangjijianlizihenshao,dangyoujiwujinruhuoyanshi,fashenglizihuafanying,shengchengxuduolizi。zaihuoyanshangfangshoujijihejihuajisuoxingchengdejingdianchangzuoyongxia,liziliuxiangshoujijixingchengliziliu。liziliujingfangda、記錄即得色譜峰。
有機物在氫火焰中離子化反應的過程如下:當dang氫qing和he空kong氣qi燃ran燒shao時shi,進jin入ru火huo焰yan的de有you機ji物wu發fa生sheng高gao溫wen裂lie解jie和he氧yang化hua反fan應ying生sheng成cheng自zi由you基ji,自zi由you基ji又you與yu氧yang作zuo用yong產chan生sheng離li子zi。在zai外wai加jia電dian壓ya作zuo用yong下xia,這zhe些xie離li子zi形xing成cheng離li子zi流liu,經jing放fang大da後hou被bei記ji錄lu下xia來lai。所suo產chan生sheng的de離li子zi數shu與yu單dan位wei時shi間jian內nei進jin入ru火huo焰yan的de碳tan原yuan子zi質zhi量liang有you關guan,因yin此ci,氫qing焰yan檢jian測ce器qi是shi一yi種zhong質zhi量liang型xing檢jian測ce器qi。這zhe種zhong檢jian測ce器qi對dui絕jue大da多duo數shu有you機ji物wu都dou有you響xiang應ying,其qi靈ling敏min度du比bi熱re導dao檢jian測ce器qi要yao高gao幾ji個ge數shu量liang級ji,易yi進jin行xing痕hen量liang有you機ji物wu分fen析xi。其qi缺que點dian是shi不bu能neng檢jian測ce惰duo性xing氣qi體ti、空氣、水、C0,CO2,NO、S02等。
3、電子捕獲檢測器:電子捕獲檢測器是一種選擇性很強的檢測器,它隻對合有電負性元素的組分產生響應,因此,這種檢測器適於分析合有鹵素、硫、磷、氮、氧等元素的物質。在電子捕獲檢測器內一端有一個多放射源作為負極,另一端有一正極。兩極間加適當電壓。當載氣(N2)進入檢測器時,受多射線的輻照發生電離,生成的正離子和電子分別向負極和正極移動,形成恒定的基流。合有電負性元素的樣品AB進jin入ru檢jian測ce器qi後hou,就jiu會hui捕bu獲huo電dian子zi而er生sheng成cheng穩wen定ding的de負fu離li子zi,生sheng成cheng的de負fu離li子zi又you與yu載zai氣qi正zheng離li子zi複fu合he。結jie果guo導dao致zhi基ji流liu下xia降jiang。因yin此ci,樣yang品pin經jing過guo檢jian測ce器qi,會hui產chan生sheng一yi係xi列lie的de倒dao峰feng。電dian子zi捕bu獲huo檢jian測ce器qi是shi常chang用yong的de檢jian測ce器qi之zhi一yi,其qi靈ling敏min度du高gao,選xuan擇ze性xing好hao。主zhu要yao缺que點dian是shi線xian性xing範fan圍wei較jiao窄zhai。
氣相色譜法是一種很好的分離、分析方法,它具有分析速度快、分fen離li效xiao能neng好hao和he靈ling敏min度du高gao等deng優you點dian。但dan是shi氣qi相xiang色se譜pu僅jin能neng分fen析xi在zai操cao作zuo溫wen度du下xia能neng汽qi化hua而er不bu分fen解jie的de物wu質zhi。據ju估gu計ji,在zai已yi知zhi化hua合he物wu中zhong能neng直zhi接jie進jin行xing氣qi相xiang色se譜pu分fen析xi的de化hua合he物wu約yue占zhan15%,加上製成衍生物的化合物,也不過20%左右。對於高沸點化合物;難揮發及熱不穩定的化合物、離子型化合物及高聚物等,很難用氣相色譜法分析。為解決這個問題,70年代初發展了高效液相色譜。高效液相色譜的原理與經典液相色譜相同,但是它采用了高效色譜拄、高壓泵和高靈敏度檢測器。因此,高效液相色譜的分離效率、分析速度和靈敏度大大提高。就其分離機理的不同,高效液相色譜可以分為液—固吸附色譜、液—液分配色譜、離子交換色譜和凝膠滲透色譜四類。
液—固色譜的色譜柱內填充固體吸附劑,由於不同組分具有不同的吸附能力,因此,流動相帶著被測組分經過色譜柱時,各組分被分開。液—液色譜的流動相和固定相都是液體。作為固定相的液體塗在惰性擔體上,流動 相(xiang)與(yu)固(gu)定(ding)液(ye)不(bu)互(hu)溶(rong)。當(dang)帶(dai)有(you)被(bei)測(ce)組(zu)分(fen)的(de)流(liu)動(dong)相(xiang)進(jin)入(ru)色(se)譜(pu)柱(zhu)時(shi),組(zu)分(fen)在(zai)兩(liang)相(xiang)間(jian)很(hen)快(kuai)達(da)分(fen)配(pei)平(ping)衡(heng),由(you)於(yu)各(ge)組(zu)分(fen)在(zai)兩(liang)相(xiang)間(jian)分(fen)配(pei)係(xi)數(shu)不(bu)同(tong)而(er)彼(bi)此(ci)分(fen)離(li)。以(yi)非(fei)極(ji)性(xing)溶(rong)液(ye)作(zuo)流(liu)動(dong)相(xiang),極(ji)性(xing)物(wu)質(zhi)作(zuo)固(gu)定(ding)相(xiang)的(de)液(ye)—液色譜叫正相色譜;極性溶液作流動相,非極性物質作固定相的液—液(ye)色(se)譜(pu)叫(jiao)反(fan)相(xiang)色(se)譜(pu)。離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)色(se)譜(pu)的(de)色(se)譜(pu)柱(zhu)內(nei)填(tian)充(chong)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂(zhi),依(yi)靠(kao)樣(yang)品(pin)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)能(neng)力(li)的(de)差(cha)別(bie)實(shi)現(xian)分(fen)離(li)。而(er)凝(ning)膠(jiao)色(se)譜(pu)是(shi)按(an)試(shi)樣(yang)中(zhong)分(fen)子(zi)大(da)小(xiao)的(de)不(bu)同(tong)來(lai)進(jin)行(xing)分(fen)離(li)的(de)。在(zai)上(shang)述(shu)四(si)類(lei)色(se)譜(pu)中(zhong),應(ying)用(yong)最(zui)廣(guang)泛(fan)的(de)是(shi)液(ye)—液色譜,因此,在本節的討論中以液—液色譜為主。高效液相色譜的基本理論和定性定量分析方法與氣相色譜基本相同。高效液相色譜儀由輸液係統、進樣係統、分離係統、檢測係統和數據處理係統組成。
高效液相色譜的輸液係統包括流動相貯存器、高(gao)壓(ya)泵(beng)和(he)梯(ti)度(du)淋(lin)洗(xi)裝(zhuang)置(zhi)。流(liu)動(dong)相(xiang)貯(zhu)存(cun)器(qi)為(wei)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)或(huo)玻(bo)璃(li)製(zhi)成(cheng)的(de)容(rong)器(qi),可(ke)以(yi)貯(zhu)存(cun)不(bu)同(tong)的(de)流(liu)動(dong)相(xiang)。高(gao)壓(ya)泵(beng)是(shi)高(gao)效(xiao)液(ye)相(xiang)色(se)譜(pu)儀(yi)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)部(bu)件(jian)之(zhi)一(yi)。由(you)於(yu)高(gao)效(xiao)液(ye)相(xiang)色(se)譜(pu)儀(yi)所(suo)用(yong)色(se)譜(pu)柱(zhu)直(zhi)徑(jing)細(xi),固(gu)定(ding)相(xiang)粒(li)度(du)小(xiao),流(liu)動(dong)相(xiang)阻(zu)力(li)大(da),因(yin)此(ci),必(bi)須(xu)借(jie)助(zhu)於(yu)高(gao)壓(ya)泵(beng)使(shi)流(liu)動(dong)相(xiang)以(yi)較(jiao)快(kuai)的(de)速(su)度(du)流(liu)過(guo)色(se)譜(pu)這(zhe)。高(gao)壓(ya)泵(beng)需(xu)要(yao)滿(man)足(zu)以(yi)下(xia)條(tiao)件(jian):能提供150—450kg/cm2的壓強;流速穩定,流量可以調節;耐(nai)腐(fu)蝕(shi)。目(mu)前(qian)所(suo)用(yong)的(de)高(gao)壓(ya)泵(beng)有(you)機(ji)械(xie)泵(beng)和(he)氣(qi)動(dong)放(fang)大(da)泵(beng)兩(liang)種(zhong)。梯(ti)度(du)淋(lin)洗(xi)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)將(jiang)兩(liang)種(zhong)或(huo)兩(liang)種(zhong)以(yi)上(shang)的(de)不(bu)同(tong)極(ji)性(xing)溶(rong)劑(ji),按(an)一(yi)定(ding)程(cheng)序(xu)連(lian)續(xu)改(gai)變(bian)組(zu)成(cheng),以(yi)達(da)到(dao)提(ti)高(gao)分(fen)離(li)效(xiao)果(guo),縮(suo)短(duan)分(fen)離(li)時(shi)間(jian)的(de)目(mu)的(de)。它(ta)的(de)作(zuo)用(yong)與(yu)氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)中(zhong)的(de)程(cheng)序(xu)升(sheng)溫(wen)裝(zhuang)置(zhi)類(lei)似(si)。
梯度淋洗裝置分為兩類:一類叫外梯度裝置;一類內梯度裝置。外梯度裝置是流動相在常壓下混合,靠一台高壓泵壓至色譜柱;內梯度裝置是先將溶劑分別增壓後,再由泵按程序壓入混合室,再注入色譜柱。
yibangaoxiaoyexiangsepuduocaiyongliutongfajinyang。xianyouzhusheqijiangyangpinchangyaxiazhuruyangpinhuan。ranhouqiehuanfamendaojinyangweizhi,yougaoyabengshusongdeliudongxiangjiangyangpinsongrensepuzhu。yangpinhuanderongjishigudingde,yincijinyangzhongfuxinghao。
分離係統包括色譜柱、連接管、恒溫器等。色譜柱是高效液相色譜儀的心髒。它是由內部拋光的不鏽鋼管製成,一般長10—50cm,內徑2—5mm,柱內裝有固定相。液相色譜的固定相是將固定該塗在擔體上而成。擔體有兩類:一類是表麵多孔型擔體;另一類是全多孔型擔體。
近年來又出現了全多孔型微粒擔體。這種擔體檢度為5—10um,是由nmjideguijiaoweiliduijiercheng,youjiaoduijiguizhu。youyukelixiao,suoyizhuxiaogao,shimuqianzuiguangfanshiyongdeyizhongdanti。zaigaoxiaoyexiangsepufenxizhong,shidangtigaozhuwenkegaishanchuanzhi,tigaoguixiao,suoduanfenxishijian。yinci,zaifenxishikeyicaiyongdaiyouhengwenjiarexitongdejinshujiataolaibaochisepuzhudewendu。wendukeyizaishiwendao60℃間調節。
高效液相色譜的檢測器很多,最常用的有紫外檢測器、示差折光檢測器和熒光檢測器等。
(1)、紫外檢測器:紫外檢測器是液相色譜中應用最廣泛的檢測器,適用有紫外吸收物質的檢測。在進行高效液相色譜分析的樣品中,約有80%的樣品可以使用這種檢測器。紫外檢測器的工作原理如下:由光源產生波長連續可調的紫外光或可見光, 經過透鏡和遮光板變成兩束平行光,無樣品通過時,參比池和樣品池通過的光強度相等,光電管輸出相同,無信號產生;有樣品通過時,由於樣品對光的吸收,參比池和樣品池通過的光強度不相等,有信號產生。根據朗伯—比爾定律,樣品濃度越大,產生的信號越大,這種檢測器靈敏度高,檢測下限約為10-10g/ml,而且線性範圍廣,對溫度和流速不敏感,適於進行梯度洗脫。
(2)、示差折光檢測器:示差折光檢測器是根據不同物質具有不同折射率來進行組分檢測的。凡是具有與流動 相折射率不同的組分,均可以使用這種 檢(jian)測(ce)器(qi)。如(ru)果(guo)流(liu)動(dong)相(xiang)選(xuan)擇(ze)適(shi)當(dang),可(ke)以(yi)檢(jian)測(ce)所(suo)有(you)的(de)樣(yang)品(pin)組(zu)分(fen)。示(shi)差(cha)折(zhe)光(guang)檢(jian)測(ce)器(qi)分(fen)為(wei)反(fan)射(she)式(shi)和(he)沂(yi)射(she)式(shi)兩(liang)種(zhong)。反(fan)射(she)式(shi)示(shi)差(cha)折(zhe)光(guang)檢(jian)測(ce)器(qi)是(shi)根(gen)據(ju)下(xia)述(shu)原(yuan)理(li)製(zhi)成(cheng)的(de):光(guang)在(zai)兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)物(wu)質(zhi)界(jie)麵(mian)的(de)反(fan)射(she)百(bai)分(fen)率(lv)與(yu)入(ru)射(she)角(jiao)和(he)兩(liang)種(zhong)物(wu)質(zhi)的(de)折(zhe)射(she)率(lv)成(cheng)正(zheng)比(bi)。如(ru)果(guo)入(ru)射(she)角(jiao)固(gu)定(ding),光(guang)線(xian)反(fan)射(she)百(bai)分(fen)率(lv)僅(jin)與(yu)這(zhe)兩(liang)種(zhong)物(wu)質(zhi)的(de)沂(yi)射(she)率(lv)成(cheng)正(zheng)比(bi)。光(guang)通(tong)過(guo)僅(jin)有(you)流(liu)動(dong)相(xiang)的(de)參(can)比(bi)池(chi)時(shi),由(you)於(yu)流(liu)動(dong)相(xiang)組(zu)成(cheng)不(bu)變(bian),故(gu)其(qi)折(zhe)射(she)率(lv)是(shi)固(gu)定(ding)的(de);光通過工作池時,由於存在待測組分而使折射串改變,從而引起光強度的變化,測量光強度的變化,即可測出該組分濃度的變化。
偏轉式示差折光檢測器是根據下述原理:當(dang)一(yi)束(shu)光(guang)透(tou)過(guo)折(zhe)射(she)率(lv)不(bu)同(tong)的(de)兩(liang)種(zhong)物(wu)質(zhi)時(shi),此(ci)光(guang)束(shu)會(hui)發(fa)生(sheng)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)的(de)偏(pian)轉(zhuan),其(qi)偏(pian)轉(zhuan)程(cheng)度(du)正(zheng)比(bi)於(yu)兩(liang)物(wu)質(zhi)折(zhe)射(she)率(lv)之(zhi)差(cha)。示(shi)差(cha)折(zhe)光(guang)檢(jian)測(ce)器(qi)的(de)優(you)點(dian)是(shi)通(tong)用(yong)性(xing)強(qiang),操(cao)作(zuo)簡(jian)便(bian);缺點是靈敏度低,不能做痕量分析。此外,由於洗脫液組成的變化會使折射率變化很大,因此,這種檢測器也不適用於梯度洗脫。
(3)、熒光檢測器:物質的分子或原子經光照射後,有些電子被激發至較高的能級,這些電子從高能級 躍至低能級時,物質會發出比入射光波長較 長(chang)的(de)光(guang),這(zhe)種(zhong)光(guang)稱(cheng)為(wei)熒(ying)光(guang)。在(zai)其(qi)他(ta)條(tiao)件(jian)一(yi)定(ding)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),熒(ying)光(guang)強(qiang)度(du)與(yu)物(wu)質(zhi)的(de)濃(nong)度(du)成(cheng)正(zheng)比(bi)。許(xu)多(duo)有(you)機(ji)化(hua)合(he)物(wu)具(ju)有(you)天(tian)然(ran)熒(ying)光(guang)活(huo)性(xing),另(ling)外(wai),有(you)些(xie)化(hua)合(he)物(wu)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)柱(zhu)後(hou)反(fan)應(ying)法(fa)或(huo)柱(zhu)前(qian)反(fan)應(ying)法(fa)加(jia)入(ru)熒(ying)光(guang)化(hua)試(shi)劑(ji),使(shi)其(qi)轉(zhuan)化(hua)為(wei)具(ju)有(you)熒(ying)光(guang)活(huo)性(xing)的(de)衍(yan)生(sheng)物(wu)。在(zai)紫(zi)外(wai)光(guang)激(ji)發(fa)下(xia),熒(ying)光(guang)活(huo)性(xing)物(wu)質(zhi)產(chan)生(sheng)熒(ying)光(guang),由(you)光(guang)電(dian)倍(bei)增(zeng)管(guan)轉(zhuan)變(bian)為(wei)電(dian)信(xin)號(hao)。熒(ying)光(guang)檢(jian)測(ce)器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)選(xuan)擇(ze)性(xing)檢(jian)測(ce)器(qi),它(ta)適(shi)合(he)於(yu)稠(chou)環(huan)芳(fang)烴(ting)、氨基酸、胺類、維生素、蛋白質等熒光物質的測定。這種檢測器靈敏度非常高,比紫外檢測器高2—3個數量級,適合於痕量分析。而且可以用於梯度洗脫。其缺點是適用範圍有一定的局限性。
lizisepufashiliyonglizijiaohuanyuanliheyexiangsepujishucedingrongyezhongyinliziheyanglizideyizhongfenxifangfa。lizisepushiyexiangsepudeyizhong。lizisepushiliyongbutongliziduigudingxiangqinhelidechabielaishixianfenlide。lizisepudegudingxiangshilizijiaohuanshuzhi,lizijiaohuanshuzhishibenyixi—eryixijibendegongjuwu。shuzhihewaishiyicengkelijiedewujijituan,youyukelijiejituandebutong,lizijiaohuanshuzhiyoufenweiyanglizijiaohuanshuzhiheyinlizijiaohuanshuzhi。dangliudongxiangjiangyangpindaidaofenlizhushi,youyuyangpinliziduilizijiaohuanshuzhidexiangduiqinhenenglibutongerdedaofenli,youfenlizhuliuchudegezhongbutonglizi,jingjianceqijiance,jikededaoyigegesepufeng。ranhouyongtongchangdesepudingxingdingliangfangfajinxingdingxingdingliangfenxi.
離子色譜法是進行離子測定的快速、靈敏、xuanzexinghaodefangfa,takeyitongshijianceduozhonglizi,tebieshiduiyinlizidecedinggengshiqitafangfasuobunengxiangbide。ruguoshuogaopinganyingdengliziguangpushitongshicedingduozhongyuansudekuaisu、準確的分析方法,那麼,同時測定多種陰離子的快速、靈敏的方法便是離子色譜法了。
離子色譜自1975年問世以來,已經得到了飛快的發展,並且引起了分析工作者的廣泛注意。目前,離子色譜法已經在能源、環境、冶金、電鍍、半導體、水文地質等方麵廣泛應用,並且開始進入了與生命科學有關的分析領域。我國從80niandaichuqiyinjinlizisepuyi,kaishilelizisepudeyingyongyanjiugongzuo,tongshiyekaishileyiqideyanzhi,muqianyinengshengchanlizisepuyi。suizhelizisepujishudefazhan,liyusepuyizaiwoguodeyingyongjiangriyipuji。
(1)、離子交換平衡 離(li)子(zi)色(se)譜(pu)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)固(gu)定(ding)相(xiang)是(shi)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂(zhi)。離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂(zhi)上(shang)分(fen)布(bu)有(you)固(gu)定(ding)的(de)帶(dai)電(dian)荷(he)的(de)基(ji)團(tuan)和(he)能(neng)遊(you)動(dong)的(de)配(pei)位(wei)離(li)子(zi)。當(dang)樣(yang)品(pin)加(jia)入(ru)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)色(se)譜(pu)往(wang)後(hou),如(ru)果(guo)用(yong)適(shi)當(dang)的(de)溶(rong)液(ye)洗(xi)脫(tuo),樣(yang)品(pin)離(li)子(zi)即(ji)與(yu)樹(shu)脂(zhi)上(shang)能(neng)遊(you)動(dong)的(de)離(li)子(zi)進(jin)行(xing)交(jiao)換(huan),並(bing)且(qie)連(lian)續(xu)進(jin)行(xing)可(ke)逆(ni)交(jiao)換(huan)吸(xi)附(fu)和(he)解(jie)吸(xi),最(zui)後(hou)達(da)到(dao)吸(xi)附(fu)平(ping)衡(heng)。
(2)、化學抑製型離子色譜工作原理 daiceyangpinyouliudongxiangdairufenlizhu,youfenlizhujiangbutonglizifenkai,youjianceqidesepufeng。danshi,yongyulizisepudexituoye,yibandoushiqiangdianjiezhirongye,qidiandaozhiyibanjiaodaicelizigao2—3個ge數shu量liang級ji,如ru果guo用yong電dian導dao檢jian測ce器qi檢jian測ce待dai測ce離li子zi,待dai測ce離li子zi信xin號hao將jiang完wan全quan被bei洗xi脫tuo液ye所suo淹yan沒mei。為wei了le解jie決jue這zhe一yi問wen題ti,采cai取qu色se譜pu法fa是shi有you機ji物wu的de有you效xiao分fen離li分fen析xi方fang法fa,特te別bie適shi用yong於yu進jin行xing有you機ji物wu的de定ding量liang分fen析xi,但dan定ding性xing分fen析xi比bi jiaokunnan。zhipufashanchangdingxingfenxi,danduifuzadeyoujihunhewufenxizewunengweili。ruguobaerzhejieheqilai,zenengfahuiliangzhongyiqigezideyoudian。yinci,muqiansuoyoudezhipuyidouyuqixiangsepuxianglian。zuchengqixiangsepu—質譜聯用(GC—MS)係統。
該技術是在50年代後期開始研究的。到60年nian代dai後hou期qi已yi經jing成cheng熟shu並bing出chu現xian了le商shang品pin儀yi器qi。色se譜pu儀yi是shi在zai常chang壓ya下xia工gong作zuo,而er質zhi譜pu儀yi是shi在zai高gao真zhen空kong下xia工gong作zuo,因yin此ci,必bi須xu有you一yi個ge連lian接jie裝zhuang置zhi,將jiang色se譜pu流liu出chu的de載zai氣qi去qu掉diao,使shi壓ya強qiang降jiang低di,樣yang品pin氣qi進jin入ru 離子源。這個連接裝置叫分子分離器。目前一般使用噴射式分子分離器,樣品氣和載氣(He)一起由色譜柱流出進入分子分離器。由於載氣分子量小,擴散快;經過噴咀後,很快擴散開並被抽走。樣品氣分子量大,擴散慢 ,yikaoguanxingjinruzhipuyi。zheyang,jingguofenzifenliqihou,zaiqibeichouchu,shixianlezaiqiheyangpinqidefenli。ruguosepuyishiyongmaoxiguanzhu,youyumaoxiguanzhuliulianghenxiao,keyibubijingguofenzifenliqierzhijiejinruliziyuan 。這(zhe)樣(yang),混(hun)合(he)物(wu)樣(yang)品(pin)由(you)色(se)譜(pu)儀(yi)一(yi)個(ge)一(yi)個(ge)分(fen)開(kai),由(you)質(zhi)譜(pu)儀(yi)一(yi)個(ge)一(yi)個(ge)鑒(jian)定(ding),並(bing)且(qie)根(gen)據(ju)需(xu)要(yao)由(you)數(shu)據(ju)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)處(chu)理(li),快(kuai)速(su)地(di)得(de)到(dao)各(ge)種(zhong)信(xin)息(xi)。因(yin)此(ci),GC—MS係統已成為有機物分析的重要工具。第十三課 液質聯用液相色譜—質譜聯用 對於熱穩定性差或不易汽化的樣品,使用GC—MS有一定的困難。因此,近年來又發展了液 相色譜—質譜(LC—MS)聯用技術。LC和MS連接的主要問題是如何去除溶劑。目前應用較多的接口裝置有傳送帶式和熱噴霧式兩種。
傳送帶接口是依靠不鏽鋼或高聚物的傳送帶將樣品送入離子源。在傳送過程中,溶劑被加熱汽化並用泵抽走,樣品在離子源汽化並電離,這種接口適用於非極性溶劑。對於極性溶劑,由於汽化慢,需要分流,因而樣品利 用率低,影響了整個係統的靈敏度。 熱噴霧接口是80年代發展起來的新的接口裝置。這種裝置包括汽化器、電窩室和抽氣係統三部分。汽化器是一根金屬毛細管,內徑約0.15mm,毛細管采用直接電加熱法加熱。電 離室有發射電子的燈絲和放電電離裝置。抽氣係統主要是一個機械泵,有的加冷阱,目的為了捕集溶劑。 熱噴霧接口的電離方式有三種:直接熱噴霧電離、放電電離和電子束電離。熱噴霧電離是 在流動相中加入電解質(如醋酸銨),當流動相通過加熱的汽化器後,以接近汽化(或部分汽化)的(de)狀(zhuang)態(tai)從(cong)毛(mao)細(xi)管(guan)噴(pen)出(chu),形(xing)成(cheng)合(he)有(you)細(xi)微(wei)霧(wu)滴(di)的(de)氣(qi)流(liu),因(yin)為(wei)溶(rong)液(ye)中(zhong)合(he)有(you)電(dian)解(jie)質(zhi),溶(rong)液(ye)中(zhong)就(jiu)含(han)有(you)一(yi)定(ding)量(liang)的(de)離(li)子(zi),微(wei)小(xiao)霧(wu)滴(di)因(yin)而(er)帶(dai)電(dian)。隨(sui)著(zhe)霧(wu)滴(di)的(de)不(bu)斷(duan)蒸(zheng)發(fa)變(bian)小(xiao),形(xing)成(cheng)局(ju)部(bu)強(qiang)電(dian)場(chang),發(fa)生(sheng)場(chang)解(jie)吸(xi)電(dian)離(li)。場(chang)解(jie)吸(xi)電(dian)離(li)生(sheng)成(cheng)的(de)溶(rong)劑(ji)離(li)子(zi)和(he)樣(yang)品(pin)離(li)子(zi)還(hai)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)離(li)子(zi)分(fen)子(zi)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)新(xin)的(de)離(li)子(zi)。此(ci)外(wai),還(hai)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)放(fang)電(dian)電(dian)離(li)和(he)電(dian)子(zi)束(shu)使(shi)熱(re)噴(pen)霧(wu)氣(qi)流(liu)產(chan)生(sheng)化(hua)學(xue)電(dian)離(li)。先(xian)使(shi)溶(rong)劑(ji)分(fen)子(zi)電(dian)離(li),然(ran)後(hou)與(yu)樣(yang)品(pin)分(fen)子(zi)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)樣(yang)品(pin)離(li)子(zi)。電(dian)離(li)生(sheng)成(cheng)的(de)離(li)子(zi)進(jin)入(ru)分(fen)析(xi)器(qi),溶(rong)劑(ji)氣(qi)體(ti)由(you)抽(chou)氣(qi)係(xi)統(tong)抽(chou)出(chu)。 熱噴霧方式的特點:
(1)、直zhi接jie熱re噴pen霧wu電dian離li產chan生sheng的de樣yang品pin離li子zi一yi般ban為wei質zhi子zi化hua的de離li子zi或huo所suo加jia陽yang離li子zi與yu樣yang品pin分fen子zi的de合he成cheng離li子zi。這zhe種zhong電dian離li方fang式shi比bi化hua學xue電dian離li溫wen和he,譜pu圖tu往wang往wang有you較jiao強qiang的de準zhun分fen子zi離li子zi。因yin而er更geng適shi用yong於yu難nan汽qi化hua和he熱re不bu穩wen定ding樣yang品pin的de分fen子zi;
(2)、能滿足一船液相色譜流量要求,100%的水也能分析;
(3)、有良好的色譜分辨率,靈敏度等於或優於傳送帶方式;
(4)、需加入電解質,操作麻煩,結構信息少,適合於四極質譜而不適合於磁質譜。
以上兩種聯接裝置,雖然使液相色譜和質譜的聯用成為可能,但都有不足之處。目前正在發展中的超臨界流體色譜(SFC)和質譜(MS)聯用,可能是對難揮發、易分解物質進行聯用分析最有前途的方法。
質-質聯用質譜—質譜聯用 80年代初,在傳統的質譜儀基礎上,發展了質譜—質語(MS—MS)聯用技術。它和GC—MS不同,GC—MS是依靠GC將混合物分離,然後由MS定性。而MS—MS則是依靠第一級MS分離出特定的離子,經過碰撞活化後,再依靠第二級MS進行定性分析。質譜—質譜聯用方式很多,既有磁式質譜—質譜聯用,如BEB型、EBE型、BEBE型(B:磁分析器,E:靜電分析器),又有四極質譜—質譜聯用,如QQQ型(Q:四極場),也有混合質譜項譜聯用,如EBQQ型。無論哪種類型的聯用,都采用了碰撞誘導分解(CID)技術。 質譜—質譜聯用技術對於有機物結構研究是非常有用的。利用它可以進行於離子掃描、母離子掃描以及中性丟失掃描。子離子掃描可以用來研究某個 化合物的結構;母離子掃描則用以研究一組相關的化合物;而中性丟失掃描。可以在複雜的混合物中,尋找現有相同官能團的係列化合物。同時,采用MS—MS技術還可以直接進行混合有機物的分析。由第一級MS選擇複雜 混合物中的特定離子,碰撞活化後由第二級MS定性測定。另外,對於分子量大的熱不穩定的化合物,可以利用場解吸—質譜—質譜(FD—MS—MS)或快原於轟擊—質譜—質譜(FAB—MS—MS)聯用方法,充分發揮MS—MS聯用的優勢
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